機(jī)器人生產(chǎn)線特點(diǎn)

　�。�1）生產(chǎn)線采用焊接、搬運(yùn)、輸送、檢測(cè)、打磨、碼垛于一體的模式，具有自動(dòng)化程度高、單位產(chǎn)出比高、物流路徑短、生產(chǎn)靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

　　（2）三軸變位機(jī)由伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，與機(jī)器人實(shí)現(xiàn)通信，變位機(jī)可實(shí)現(xiàn)360°翻轉(zhuǎn)及任意位置安全停止正常工作，且機(jī)器人對(duì)變位機(jī)有聯(lián)控功能。焊接夾具為氣動(dòng)夾具。

　　（3）使用數(shù)字脈沖逆變焊機(jī)，相比直流焊機(jī)，采用脈沖過(guò)渡方式焊接，使焊接過(guò)程中熱輸入量大大減少，減小了焊后工件變形，焊縫質(zhì)量好、成形美觀，且使用脈沖焊機(jī)，焊后基本無(wú)飛濺。

　�。�4）采用強(qiáng)制水冷的焊接冷卻水箱，帶強(qiáng)制制冷的功能，且水溫可調(diào)，保證焊槍的冷卻效果，同時(shí)帶有流量檢測(cè)開(kāi)關(guān)及保護(hù)氣流量檢測(cè)裝置，保證焊接的可靠性。

　　（5）機(jī)器人本體各軸、外部軸、變位機(jī)各軸均配有剎車裝置和安全監(jiān)測(cè)裝置，工位的外圍安裝急停按鈕，在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)，操作人員在工件附近能夠迅速停止設(shè)備工作。6軸智能防碰撞技術(shù)將碰撞力減小到30%，且可快速恢復(fù)。

　�。�6）系統(tǒng)設(shè)置清槍剪絲機(jī)構(gòu)，包括剪絲機(jī)構(gòu)和噴防飛濺油裝置。清槍、剪絲噴油系統(tǒng)清理焊渣徹底，滿足無(wú)人干預(yù)要求，不影響焊縫跟蹤和保護(hù)氣體流動(dòng)，不損壞焊槍。

　　機(jī)器人的焊接特點(diǎn)

　　(1)臨時(shí)停點(diǎn)、斷電自動(dòng)恢復(fù)功能 焊接中發(fā)生電弧異常、斷電和暫時(shí)停止的時(shí)候，去除錯(cuò)誤因素或者暫時(shí)停止原因后，在再起動(dòng)時(shí)調(diào)用命令，自動(dòng)從任意的位置向電弧切斷位置恢復(fù)，同時(shí)還可以通過(guò)設(shè)定對(duì)于電弧切斷位置的偏置量（以電弧切斷位置為基準(zhǔn)的焊接線方向的平移量），可以指定焊縫的重疊和焊接剩余部分。

　　(2)收弧回?zé)δ?焊接結(jié)束時(shí)（電弧OFF命令執(zhí)行時(shí)），出現(xiàn)焊絲粘在工件上（下稱粘絲）的情況下，自動(dòng)熔斷焊絲（再給上電�。┙獬辰z狀態(tài)，使之達(dá)到可以繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的功能，并可以設(shè)置接觸次數(shù)。

　�。�3）刮擦起弧功能 當(dāng)工件表面存在生銹、油污等缺陷時(shí)，ABB機(jī)器人可設(shè)定用焊絲在工件表面反復(fù)刮擦，直至起弧成功。

　�。�4）專家數(shù)據(jù)庫(kù)功能 數(shù)據(jù)庫(kù)功能是事先設(shè)定登錄焊接條件，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)命令呼出設(shè)定的焊接條件的功能。此外，在數(shù)據(jù)庫(kù)中可以設(shè)定每層的焊接條件，通過(guò)設(shè)定必要層數(shù)的焊接條件可以進(jìn)行多層焊接。

　�。�5）圓弧修正功能 系統(tǒng)配備高精度的直線、圓弧、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)差補(bǔ)、直線+擺動(dòng)、圓弧+擺動(dòng)差補(bǔ)、曲線差補(bǔ)等功能。

　　（6）示教編程功能 可通過(guò)ABB的全彩觸摸屏式示教器，手動(dòng)示教編程。

　�。�7）故障自診斷功能 ABB的IRC5機(jī)器人控制柜中含有診斷文件，診斷文件包含系統(tǒng)設(shè)置信息和一些用戶的存儲(chǔ)信息，當(dāng)機(jī)器人出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)把相應(yīng)的故障代碼顯示在觸摸屏上并嘗試自動(dòng)修復(fù)。

　　（8）弧坑填充功能 電源能在收弧時(shí)精確控制電流的衰減以填滿弧坑。

　�。�9）焊槍擺動(dòng)功能 ABB機(jī)器人能在觸摸屏里設(shè)定焊槍的平擺和鐘擺功能。

　�。�10）外部啟動(dòng)/停止功能 ABB控制柜帶有I/O板，能外接啟動(dòng)和停止等擴(kuò)充功能。

　　3. 生產(chǎn)效率及成品率對(duì)比

　　ABB機(jī)器人生產(chǎn)線通過(guò)大量的自動(dòng)化設(shè)備、合理的設(shè)備配比、高精度的重復(fù)定位等優(yōu)點(diǎn)，使鋁合金托盤(pán)在生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)手工焊及其他單個(gè)焊接機(jī)器人工作站，相關(guān)對(duì)比數(shù)據(jù)如附表所示。

　　4. 結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，焊接機(jī)器人生產(chǎn)線具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)前最高效的焊接生產(chǎn)模式，而目前最突出的問(wèn)題是其設(shè)備投入成本高，但經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證，我公司引進(jìn)的ABB機(jī)器人生產(chǎn)線較傳統(tǒng)手工焊節(jié)約了大量的生產(chǎn)成本，約三年即可收回前期的設(shè)備投入，而設(shè)備的使用壽命通常在10年以上。

　　當(dāng)下，焊接過(guò)程的高效率、柔性化、自動(dòng)化、智能化已成為先進(jìn)焊接裝備的重要發(fā)展趨勢(shì)，焊接機(jī)器人也正經(jīng)歷著由單機(jī)示教再現(xiàn)型向多傳感、智能化的柔性機(jī)器人工作站或多機(jī)器人工作群方向發(fā)展。相信將會(huì)有更多領(lǐng)域的焊接產(chǎn)品應(yīng)用到焊接機(jī)器人生產(chǎn)線，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益的最大化。

　　知識(shí)點(diǎn)：鋁合金焊接工藝的發(fā)展與碳鋼有所不同。由于原鋁合金有許多元素，每一種合金元素對(duì)母材的可焊性不同的影響，所以有必要發(fā)展很多不同的填充合金以適應(yīng)這些不同的合金元素。比如，一些原鋁合金有特殊的化學(xué)性，為特定合適的機(jī)械和物理特征設(shè)計(jì)，而且并沒(méi)有最好的可焊性。

　　這些合金的化學(xué)性質(zhì)凝固特性不好，容易產(chǎn)生凝固裂紋。為了發(fā)展合適的焊接工藝，不產(chǎn)生有裂紋的焊縫，必須掌握每種不同的合金的凝固裂紋敏感性。這一焊接發(fā)展工作從本身來(lái)說(shuō)就是一個(gè)大工程。許多工作由鋁母材制造商完成，因?yàn)樗麄兎奖阒冷X的可靠焊接方法和工藝，同時(shí)也鋁裝配工完成，他們也知道這種新型材料的潛力，很希望使用它。美國(guó)焊接發(fā)展的兩個(gè)先鋒是ALCOA（美國(guó)鋁公司）和Kaiser 鋁化學(xué)公司，都有出版物；焊接ALCOA鋁最早在1954年出版（見(jiàn)圖1），焊接Kaiser鋁最早在1967年出版。

　　在現(xiàn)代工業(yè)世界競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代，結(jié)構(gòu)金屬必須可焊性好。最早適合鋁的焊接技術(shù)包括羥基燃料氣焊和電阻焊。鋁弧焊主要局限于SMAW（手工電焊�。袝r(shí)叫MMA。這一焊接工藝使用管狀焊條。很快發(fā)現(xiàn)，這一工藝并不最適于焊接鋁。主要問(wèn)題之一就是焊劑殘留引起的腐蝕，尤其是在填充焊縫里，焊劑留在焊縫后，促進(jìn)了焊縫的腐蝕。

　　鋁作為結(jié)構(gòu)金屬的突破是隨著二十世紀(jì)四十年代惰性氣體焊接工藝的出現(xiàn)而實(shí)現(xiàn)的。比如，GMAW（氣體金屬電弧焊），也叫MIG（熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊）；GTAW（氣體鎢極電弧焊），也叫TIG（鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊）。隨著在焊接中出現(xiàn)使用惰性氣體保護(hù)熔化鋁的焊接工藝，就可能以高速，全方位打出高質(zhì)量，高承載力焊縫，沒(méi)有腐蝕焊劑。

　　今天，使用各種技術(shù)和焊接工藝使鋁和鋁合金可焊性好。最近的兩個(gè)工藝是激光束焊（LBW）和攪拌摩擦焊（FSW）。但是，GTAW/TIG和GMAW/MIG焊接工藝仍然是最流行的。